JP2007090214A - Ship ballast water production method and apparatus - Google Patents

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Hiroya Honda
博也 本田
Kakichi Ito
嘉吉 伊藤
Sumiyuki Fushiki
純之 伏木
Makio Tamura
真紀夫 田村
Chikakazu Murata
周和 村田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a ship ballast water production method and apparatus which can efficiently remove both plankton and bacteria in seawater in a harbor area in which a ship is anchored by a method other than killing them, and reduce the installation area of the whole apparatus. <P>SOLUTION: In the ship ballast water production method and the apparatus used for it, primary treated water obtained by removing plankton in the seawater in which the ship is anchored with a plankton filter membrane is stored in a ballast tank, and then secondary treated water obtained by removing bacteria in the stored primary treated water with a bacteria filter membrane is stored in the ballast tank as ballast water during a voyage. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、船舶の航行時における重心安定のために積載する船舶用バラスト水(以下、単に「バラスト水」とも言う。)中のプランクトン類及びバクテリア類を除去する船舶用バラスト水の製造方法及び製造装置に関する。   The present invention relates to a method for producing marine ballast water for removing planktons and bacteria in marine ballast water (hereinafter, also simply referred to as “ballast water”) loaded to stabilize the center of gravity during navigation of the marine vessel, and It relates to a manufacturing apparatus.

原油タンカー、鉱石運搬船、自動車運搬船、バルクキャリヤー等は空荷や積載貨物量が少ない状態で航行する場合がある。その際、船体が浮力により浮き上がり、スクリューや方向舵が水面下に没しなかったり、水面上の船体が風の影響を大きく受けて操縦性が損なわれ航行上極めて危険な状態となる。このため、通常の船舶は航行時の浮力を調整するため、通常の積載重量の30〜40重量%のバラスト水を積載する。   Crude oil tankers, ore carriers, car carriers, bulk carriers, etc. may sail with little or no cargo. At that time, the hull is lifted by buoyancy, and the screw and rudder are not submerged under the surface of the water, or the hull on the surface of the water is greatly affected by the wind and the maneuverability is impaired, making it extremely dangerous for navigation. For this reason, in order to adjust the buoyancy at the time of navigation, a normal ship carries a ballast water of 30 to 40% by weight of a normal load weight.

例えば、原油タンカーによる輸送は、産油国と消費国との往復となり、消費国から産油国への航行では積荷がなく、消費国で船舶内のバラスト水槽に停泊区域の海水等を積載してバラスト水としている。一方、バラスト水を積んだ船舶は産油国の近海、あるいは港湾でバラスト水を排出し、原油を積載している。   For example, transportation by crude oil tankers is a round trip between oil-producing countries and consuming countries, and there is no cargo when navigating from consuming countries to oil-producing countries. It is water. On the other hand, a ship loaded with ballast water discharges ballast water in the sea near the oil producing country or at a port and carries crude oil.

近年、船舶から排出されるバラスト水により特定海域に本来生息しないプランクトン類やバクテリア類が持ち込まれ、これに起因して海洋生態系の破壊が生じ、当該海域住民の生活に重大な被害を与えるだけでなく、全世界的な海洋環境の破壊を生じており、深刻な国際問題となっている。この様な状況下、2004年2月国際海事機関(IMO)は、「バラスト水管理条約」の審議において「バラスト水及び沈殿物の排出基準」を採択した。また、当該排出基準において、バラスト水中のプランクトン類やバクテリア類等の規制対象物質が定められた。   In recent years, ballast water discharged from ships has brought planktons and bacteria that do not inherently live in specific waters, resulting in the destruction of marine ecosystems and only causing serious damage to the lives of the people living in those waters. Rather, it has caused the destruction of the global marine environment, which is a serious international problem. Under these circumstances, in February 2004, the International Maritime Organization (IMO) adopted the “Ballast Water and Sediment Emission Standards” in deliberation of the “Ballast Water Management Convention”. In addition, the emission standards stipulated regulated substances such as planktons and bacteria in ballast water.

これらの規制対象物質の内、プランクトン類の除去については、過去いくつかの技術が提案されている。例えば、日本海難防止協会で開発された「スペシャルパイプ」は、複数層に重ねたスリット板に海水を通水し、その際にプランクトン類を破壊させて死滅させる方法である(海洋理工学会平成17年度秋季大会講演論文集35−40)。また、海洋理工学会平成15年度秋季大会講演論文集73−78に開示のプランクトン類の除去方法は、孔径5μ以上の金属フィルターを用いてプランクトン類を濾過により除去する方法である。しかし、これらの方法ではプランクトン類の死滅又は除去が出来ても、プランクトン類よりも小さいバクテリア類は有効に除去出来ない。   Of these regulated substances, several techniques have been proposed in the past for the removal of planktons. For example, the “special pipe” developed by the Japan Marine Accident Prevention Association is a method in which seawater is passed through slit plates stacked in multiple layers, and planktons are destroyed and killed at that time. Annual Fall Meeting Proceedings 35-40). In addition, the plankton removal method disclosed in the Journal of Ocean Science and Technology Fall 2003 Annual Meeting 73-78 is a method of removing planktons by filtration using a metal filter having a pore diameter of 5 μm or more. However, even if planktons can be killed or removed by these methods, bacteria smaller than planktons cannot be removed effectively.

また、バラスト水として汲み込まれる海水中のバクテリア類を除去する方法としては、例えば海水を加熱してバクテリア類を死滅させる方法(特開2003−181443号公報)、海水に紫外線を照射してバクテリア類を不活性化する方法(特表2000−515803号公報、特開平11−265684号公報)、ヨウ素で処理する方法(特表2002−504851号公報)及び次亜塩素酸で処理する方法(特開平04−322788号公報)等が提案されている。   Moreover, as a method of removing bacteria in seawater pumped as ballast water, for example, a method of killing bacteria by heating seawater (Japanese Patent Laid-Open No. 2003-181443), a method of irradiating bacteria with ultraviolet rays A method of inactivating aldehydes (Japanese Patent Publication No. 2000-515803, Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-265684), a method of treating with iodine (Japanese Patent Publication No. 2002-504851), and a method of treating with hypochlorous acid (Special (Kaihei 04-322788) and the like have been proposed.

しかしながら、海水を加熱する方法は、加熱エネルギーの調達手段によっては経済的ではなく、またバクテリア類を完全に死滅させるのが困難である。また、海水に紫外線を照射する方法は、全てのバクテリア類を死滅又は不活性化させるために要する電力が膨大であり、また高流量の海水を処理するには多数のUV装置を並列に設置しなければならない等装置の設置コストを高騰させる。また、海水をヨウ素や次亜塩素酸等の薬剤で処理する方法は、バクテリア類の種類によっては死滅させるのに高濃度の薬剤が必要となり、経済的ではなく、更に排出されるバラスト水中に含まれる残留薬剤の環境への影響に関する問題も発生する。   However, the method of heating seawater is not economical depending on the means for obtaining heating energy, and it is difficult to completely kill bacteria. In addition, the method of irradiating seawater with ultraviolet rays requires enormous amounts of power to kill or inactivate all bacteria, and in order to treat high-flow seawater, many UV devices are installed in parallel. Increase the installation cost of the equipment. In addition, the method of treating seawater with chemicals such as iodine and hypochlorous acid requires a high concentration of chemicals to kill them depending on the type of bacteria, which is not economical and is contained in the discharged ballast water. There are also problems with the environmental impact of residual drugs.

海水中のバクテリア類を死滅させる方法は、前述の如く、バクテリア類の死滅に完全を期し難く、また屍骸による汚染が生態系に与える影響も懸念されている。更に死滅せずに残留した少量のバクテリア類が輸送中に増殖することから、これらのバクテリア類を完全に除去する方法の開発が切望されている。この様な技術として、目開きが20μm以下の濾過ドラムを用いたバラスト水浄化装置を備えた船舶が提案されている(特開2005−88835号公報)。しかし、このバラスト水浄化装置では、濾過体として金属又はプラスチック製の網体を用いているが、かかる網体の孔径はその下限が2〜3μmであり、十分にバクテリア類を除去出来ないという問題がある。   As described above, the method of killing bacteria in seawater is difficult to completely kill bacteria, and there is a concern about the impact of contamination by carcasses on the ecosystem. Furthermore, since a small amount of bacteria that remain without being killed grow during transportation, development of a method for completely removing these bacteria is eagerly desired. As such a technique, a ship provided with a ballast water purification device using a filtration drum having an opening of 20 μm or less has been proposed (Japanese Patent Laid-Open No. 2005-88835). However, in this ballast water purification apparatus, a metal or plastic mesh is used as the filter, but the lower limit of the pore diameter of the mesh is 2 to 3 μm, and it is not possible to sufficiently remove bacteria. There is.

また、海水を精密濾過膜に通すことで海水中のバクテリア類を除去する方法も知られているが(特開2003−154360号公報)、この方法で得られる膜濾過水は魚介類の洗浄等に使用されるものであって、船舶のバラスト水に使用するものではない。また、例え、海水中のバクテリア類を精密濾過膜で除去してバラスト水を得るにしても、バラスト水の積み込みは、船舶が荷降ろしを行う港湾内に停泊中に行うため、海水の処理能力を上げる必要があり、そのため設備が大きくなり、限られた船舶のスペース内に積載することに困難を生じる事態となり易いという問題もある。
海洋理工学会平成17年度秋季大会講演論文集35−40頁 海洋理工学会平成15年度秋季大会講演論文集73−78頁 特開2003−181443号公報 特表2000−515803号公報 特開平11−265684号公報 特表2002−504851号公報 特開平04−322788号公報 特開2005−88835号公報 特開2003−154360号公報
Moreover, although the method of removing bacteria in seawater by letting seawater pass through a microfiltration membrane is also known (Japanese Patent Laid-Open No. 2003-154360), the membrane filtered water obtained by this method is used for washing seafood, etc. It is not used for ship ballast water. Moreover, even if the bacteria in the seawater are removed with a microfiltration membrane to obtain ballast water, the ballast water is loaded while the ship is anchored in the port where the ship unloads, so the seawater treatment capacity Therefore, there is a problem that the equipment becomes large, and it becomes easy to cause difficulty in loading in a limited ship space.
Ocean Science and Technology Society 2005 Fall Conference Proceedings 35-40 Ocean Science and Technology Society 2003 Autumn Conference Lecture Collection, pp. 73-78 JP 2003-181443 A Special Table 2000-515803 JP-A-11-265684 Japanese translation of PCT publication No. 2002-504851 Japanese Patent Laid-Open No. 04-322788 JP 2005-88835 A JP 2003-154360 A

従って、本発明の目的は、船舶が停泊する港湾域の海水中のプランクトン類及び細菌類を共に死滅させる方法以外の方法で効率的に除去すると共に、装置全体の設置面積を小さくすることができる船舶用バラスト水の製造方法及び製造装置を提供することにある。   Therefore, an object of the present invention is to efficiently remove planktons and bacteria in seawater in a harbor area where a ship is anchored by a method other than the method of killing both, and to reduce the installation area of the entire apparatus. It is providing the manufacturing method and manufacturing apparatus of the ballast water for ships.

かかる実情において、本発明者らは鋭意検討を行った結果、(1)バラスト水として使用される海水中のプランクトン類とバクテリア類とを孔径の異なる2段の濾過装置で除去することにより、プランクトン類及びバクテリア類等の規制対象物質を有効に除去できること、(2)船舶の荷降ろしを行う港湾内停泊中に、海水をプランクトン類除去膜を通して一次処理水としてバラストタンクに積込み、その後出航後の航海中に該バラストタンク内の一次処理水をバクテリア類除去膜を用いた装置を通して循環処理することにより、全体として装置サイズを大幅に小型化出来ること、(3)バラストタンク内のバクテリア類の特性に着目したところ、当該バクテリア類はバラストタンクのような暗室内では、その増殖が抑制され、更には減少する場合もあること、(4)バクテリア類の濾過処理は、船舶の航海中の長期間処理が可能であることと上記バクテリア類の減少効果との相乗効果により、装置サイズは一層小型化できること等を見出し、本発明を完成するに至った。   Under such circumstances, the present inventors have conducted extensive studies, and as a result, (1) plankton is removed by removing planktons and bacteria in seawater used as ballast water with a two-stage filtration device having different pore diameters. (2) While the ship is unloading at the port where the ship is unloaded, seawater is loaded into the ballast tank as primary treated water through the plankton removal membrane, and after the departure During the voyage, the primary treatment water in the ballast tank can be circulated through a device using a bacteria removal membrane, so that the overall size of the device can be greatly reduced. (3) Characteristics of bacteria in the ballast tank In the dark room such as a ballast tank, the growth of the bacteria is suppressed and further reduced. (4) The filtration process of bacteria can be further reduced in size due to the synergistic effect of the long-term treatment during the voyage of the ship and the reduction effect of the bacteria. The headline and the present invention were completed.

すなわち、本発明(1)は、船舶が停泊する港湾域の海水中のプランクトン類を、プランクトン類濾過膜で除去した一次処理水をバラストタンク内に貯留した後、航海中に、貯留した一次処理水中のバクテリア類を、バクテリア類濾過膜で除去した二次処理水をバラスト水として該バラストタンク内に貯留するバラスト水の製造方法を提供するものである。   That is, the present invention (1) is the primary treatment stored during the voyage after storing the primary treated water from the plankton in the seawater of the harbor area where the ship is anchored by the plankton filtration membrane in the ballast tank. The present invention provides a method for producing ballast water in which secondary treated water obtained by removing bacteria in water with a bacteria filtration membrane is stored in the ballast tank as ballast water.

また、本発明(2)は、船舶が停泊する港湾域の海水中のプランクトン類を除去する孔径2μm以上の濾過膜を備える濾過装置と、該濾過装置によって処理された海水を船舶用バラストタンク内に導入する第1導入手段と、プランクトンが除去されたバラストタンク内の海水中のバクテリア類を除去する孔径1μm未満の濾過膜を備える濾過装置と、該孔径1μm未満の濾過膜を備える濾過装置によって処理された海水を船舶用バラストタンク内に導入する第2導入手段とを有する船舶用バラスト水製造装置を提供するものである。   In addition, the present invention (2) includes a filtration device including a filtration membrane having a pore diameter of 2 μm or more for removing planktons in seawater in a harbor area where a vessel is anchored, and seawater treated by the filtration device in a ballast tank for a vessel. A first introduction means to be introduced into the filter, a filtration device comprising a filtration membrane having a pore diameter of less than 1 μm for removing bacteria in seawater in the ballast tank from which plankton has been removed, and a filtration device comprising a filtration membrane having a pore diameter of less than 1 μm There is provided a marine ballast water production apparatus having second introduction means for introducing treated seawater into a marine ballast tank.

本発明によれば、バラスト水として使用される海水中のプランクトン類とバクテリア類を孔径の異なる2段の濾過装置で除去するため、プランクトン類及びバクテリア類等の規制対象物質を有効に除去できる。従来、未処理の原海水をバラストタンク内に一旦積み込む場合、原海水内のプランクトン等に由来すると思われる粘着物質(スライム)よりバラストタンク内壁が汚染されるという問題があったが、本発明においては、海水をプランクトン類除去膜を通して一次処理水としてバラストタンクに積込むため、バラストタンク内壁が汚染されることはない、また、出航後、長い航海中にバラストタンク内の一次処理水をバクテリア類除去膜を通して循環処理するため、バクテリア類除去膜を備える濾過装置のサイズを大幅に小型化出来る。また、バクテリア類の濾過処理は、バクテリア類が暗所にある海水中において自己増殖せず減少することと、船舶の航海中の長期間処理が可能であることの相乗効果により、装置サイズは一層小型化できる。   According to the present invention, planktons and bacteria in seawater used as ballast water are removed by a two-stage filtration device having different pore diameters, so that regulated substances such as planktons and bacteria can be effectively removed. Conventionally, when untreated raw seawater is once loaded into a ballast tank, there has been a problem that the inner wall of the ballast tank is contaminated by an adhesive substance (slime) that is thought to be derived from plankton in the raw seawater. The seawater is loaded into the ballast tank as the primary treatment water through the plankton removal membrane, so that the inner wall of the ballast tank is not contaminated, and after the departure, the primary treatment water in the ballast tank is bacteria. Since the circulation treatment is performed through the removal membrane, the size of the filtration device including the bacteria removal membrane can be greatly reduced. In addition, the filtration process of bacteria is further reduced in size due to a synergistic effect that bacteria do not self-grow in the dark seawater and can be treated for a long time while sailing. Can be downsized.

本発明のバラスト水の製造方法において、船舶が停泊する港湾域の海水としては、特に制限されないが、プランクトン類及びバクテリア類の他、濁度が1〜100度の海水である。本発明において、プランクトン類としては、大きさが10μm以上のものを言い、通常植物プランクトンと動物プランクトンに分類されるプランクトンの他、魚介類の幼生・卵等も含む意味である。プランクトン類の具体例としては、ミジンコの幼生、北太平洋ヒトデの幼生、アジア昆布の幼生、ゼブラ貝の幼生及び毒性藻類等が例示される。本発明において、バクテリア類としては、例えば大腸菌、コレラ菌、腸球菌等が挙げられる。バクテリア類のサイズはプランクトン類より小さく、最も小さいもので0.3〜0.5μm程度である。   In the method for producing ballast water of the present invention, the seawater in the harbor area where the ship is anchored is not particularly limited, but is seawater having a turbidity of 1 to 100 degrees in addition to planktons and bacteria. In the present invention, plankton refers to those having a size of 10 μm or more, and means plankton usually classified into phytoplankton and zooplankton, as well as larvae and eggs of seafood. Specific examples of planktons include daphnia larvae, North Pacific starfish larvae, Asian kelp larvae, zebra clam larvae, and toxic algae. In the present invention, examples of bacteria include Escherichia coli, Vibrio cholerae, Enterococcus and the like. The size of bacteria is smaller than that of planktons, the smallest being about 0.3 to 0.5 μm.

本発明のバラスト水の製造方法において、プランクトン類濾過膜としては、孔経2μm以上、通常2〜20μmの濾過膜が挙げられる。孔径2μm以上の濾過としては、特に限定されないが、金属濾過膜及び有機濾過膜などが挙げられ、この中、金属濾過膜が好ましい。有機濾過を用いた濾過体としては、例えばポリプロピレン等の糸を巻いたワインドタイプのカートリッジフィルター、不織布やメンブレンフィルターをプリーツ状に折ったカートリッジフィルター、径方向に対し所定の角度傾いたスリット状の溝を有するポリプロピレン製のリング状平板を積層して形成されるエレメント体などが挙げられる。このうち、カートリッジタイプのものは通常逆洗が行えないため使い捨てにするため経済的でないだけでなく交換操作が煩雑で、船載装置として不向きである。また、積層エレメント体はリング状の平板を積み重ねて形成されるスリット状の溝のみの濾過のため、装置体積当たりの濾過面積が小さく装置スペースが大きくなるという欠点を有する。これに対して、金属濾過膜は、強度を高くでき濾過速度を高めることが出来るため、有機濾過膜と比べて約1/5〜1/10の装置サイズで、装置のコンパクト化が図れ、更に膜面の洗浄を熱水や蒸気等による簡易な方法でも行える点で好ましい。   In the method for producing ballast water of the present invention, examples of the plankton filtration membrane include filtration membranes having a pore diameter of 2 μm or more and usually 2 to 20 μm. Although it does not specifically limit as filtration with a hole diameter of 2 micrometers or more, A metal filtration membrane, an organic filtration membrane, etc. are mentioned, Among these, a metal filtration membrane is preferable. Filters using organic filtration include, for example, a wind-type cartridge filter wound with polypropylene or the like, a cartridge filter in which a nonwoven fabric or a membrane filter is folded in a pleat shape, and a slit-shaped groove inclined at a predetermined angle with respect to the radial direction. An element body formed by laminating a ring-shaped flat plate made of polypropylene having s. Of these, the cartridge type is usually not backwashed and is not disposable because it is disposable, and the replacement operation is complicated and unsuitable as a loading device. In addition, the laminated element body has a drawback that the filtration area per apparatus volume is small and the apparatus space is increased because only the slit-shaped grooves formed by stacking ring-shaped flat plates are filtered. On the other hand, the metal filtration membrane can increase the strength and increase the filtration speed, so that the device can be made compact with a device size of about 1/5 to 1/10 compared with the organic filtration membrane. It is preferable in that the membrane surface can be cleaned by a simple method using hot water or steam.

金属濾過膜の孔径は、公称値で表示されるものであり、例えば公称孔径2.5μm〜20μmのものが好適である。プランクトン類除去装置で用いる濾過膜の孔径の上限値としては、特に限定されないが、余り大きすぎるとプランクトン類の除去性能が低下して、後段のバクテリア類濾過膜の目詰りを助長するので好ましくなく、通常50μmである。   The pore diameter of the metal filtration membrane is displayed as a nominal value, and for example, a nominal pore diameter of 2.5 μm to 20 μm is suitable. The upper limit of the pore size of the filter membrane used in the plankton removal device is not particularly limited, but if it is too large, the plankton removal performance is degraded, and clogging of the subsequent bacterial filtration membrane is promoted. Usually, it is 50 μm.

金属濾過膜としては、特に制限されないが、ステンレスなどの耐食性金属の金属繊維のフェルトを積層し焼結した不織布フィルター及び網目状シート体の複数枚を積層し固定したメッシュ状フィルター等が挙げられる。このような金属濾過膜を組込んだ濾過装置は、通常全量濾過方式のものである。また、濾過液放出管であるパイプ状軸心の周囲に円筒状の金属濾過膜を付設し、金族濾過膜面に近接して高速ジェット流の噴射口を排泄した回転濾過装置であれば、連続通水を行いつつ膜面に捕集されたプランクトン類を高速の水流によって頻繁に洗浄できるため、濾過時間が短縮できる点で好ましい。また本発明のプランクトン類除去装置におけるプランクトン除去率は、特に限定されないが、除去率が高いほど後段のバクテリア類濾過膜の目詰りに悪影響しない点で好ましい。   Although it does not restrict | limit especially as a metal filtration membrane, The mesh-like filter etc. which laminated | stacked and fixed the several sheets of the mesh-like sheet body etc. which laminated | stacked and sintered the felt of metal fibers of corrosion-resistant metal, such as stainless steel, etc. are mentioned. A filtration apparatus incorporating such a metal filtration membrane is usually of a total volume filtration type. In addition, if the rotary filtration device is provided with a cylindrical metal filtration membrane around the pipe-shaped axis that is the filtrate discharge pipe and excretes the jet port of the high-speed jet flow close to the metal filtration membrane surface, Planktons collected on the membrane surface while performing continuous water flow can be frequently washed with a high-speed water flow, which is preferable in that the filtration time can be shortened. Further, the plankton removal rate in the plankton removal device of the present invention is not particularly limited, but a higher removal rate is preferable in that it does not adversely affect clogging of the subsequent bacterial filtration membrane.

海水中のプランクトン類をプランクトン類濾過膜で除去した一次処理水は、バラストタンク内に送られ、貯留される。船舶のバラストタンクはダブルハル化が進んでおり、各1船当たり複数個のバラストタンクが設置されている。このため、一次処理水はバラストタンクの一部又は全部に貯留される。なお、船舶の積荷の量によりバラスト水の貯留量も異なり、貯留するバラストタンクや各バラストタンク内の貯留量は適宜決定される。海水中のプランクトン類濾過工程は、船舶の停泊中に多量の海水を処理するが、プランクトン類濾過膜の孔径は比較的大であり、濾過速度を高めることができるため、プランクトン類濾過膜を備える装置サイズは大きくはならない。従前のように、未処理の原海水を空のバラストタンク内に一旦積み込む場合、原海水内のプランクトン等に由来すると思われる粘着物質(スライム)よりバラストタンク内壁が汚染され、バラスト水を排出した後にもそれが残存してしまうという問題があったが、本発明は予め海水中のプランクトン類が除去された一次処理水をバラストタンクに積み込むため、かかる問題を解消することができる。   The primary treated water from which planktons in seawater have been removed with a plankton filter membrane is sent and stored in a ballast tank. Ships' ballast tanks are becoming double-hulled, and a plurality of ballast tanks are installed for each ship. For this reason, primary treated water is stored in a part or all of the ballast tank. The amount of ballast water stored varies depending on the amount of cargo loaded on the ship, and the amount of ballast tank to be stored and the amount stored in each ballast tank are appropriately determined. The plankton filtration process in seawater treats a large amount of seawater while the ship is anchored, but the plankton filtration membrane has a relatively large pore size and can increase the filtration rate, so it is equipped with a plankton filtration membrane. The device size does not increase. As before, when unprocessed raw seawater is once loaded into an empty ballast tank, the inner wall of the ballast tank is contaminated by an adhesive substance (slime) that may be derived from plankton in the raw seawater, and the ballast water is discharged. Although there existed a problem that it remained afterward, since this invention loads the primary treated water from which the planktons in seawater were removed previously in a ballast tank, this problem can be eliminated.

次いで、航海中に、貯留した一次処理水中のバクテリア類を、バクテリア類濾過膜で除去した二次処理水をバラスト水として該バラストタンク内に貯留する。海水を直接バクテリア類濾過膜に通すと、プランクトン類及びバクテリア類を共に除去出来るものの、逆洗を頻繁に行う必要があるか、あるいは濾過膜の目が閉塞して早期に回生不能となる恐れがあり、特に、バクテリア類濾過膜として中空糸膜を使用する場合、孔径が1μm以下であり処理流速を余り上げられないため、処理能力を上げようとすると膜面積を大きくする必要があることから、どうしても装置が過大となる。これに対して、本発明のバクテリア類濾過工程は、プランクトン類濾過膜によって予め海水中のプランクトン類やその他の異物が除去されており、バクテリア類濾過工程においては粗取りされた1次処理水をバクテリア類濾過膜で処理するため、濾過効率が向上する。また、バクテリア類濾過工程は長い航海中で行うことから、時間をかけての処理が可能であり、バクテリア類濾過膜装置のサイズを小さくすることができる。   Next, during the voyage, the secondary treated water obtained by removing the bacteria in the stored primary treated water with a bacteria filtration membrane is stored in the ballast tank as ballast water. If seawater is passed directly through a bacterial filtration membrane, both plankton and bacteria can be removed, but frequent backwashing may be necessary, or the filtration membrane may become clogged and become unable to regenerate early. In particular, when a hollow fiber membrane is used as a bacterial filtration membrane, the pore size is 1 μm or less and the treatment flow rate cannot be increased so much, so that it is necessary to increase the membrane area to increase the treatment capacity. The device is inevitably excessive. On the other hand, in the bacterial filtration step of the present invention, planktons and other foreign matters in the seawater are previously removed by the plankton filtration membrane, and the primary treated water roughly removed in the bacterial filtration step is used. Since the treatment is performed with a bacteria filtration membrane, the filtration efficiency is improved. In addition, since the bacteria filtration step is performed during a long voyage, it can be processed over time, and the size of the bacteria filtration membrane device can be reduced.

バラストタンク内に貯留される一次処理水は、大腸菌、腸球菌、コレラ菌等のバクテリア類を含むものの、暗室内の貯留であるため、バクテリア類の自己増殖は起こらず、むしろ減少する。また、大腸菌、腸球菌、コレラ菌等は本来海水由来の菌ではないため、海水中では放置しても自己増殖は抑制される。従って、バラストタンク内に貯留される一次処理水中のバクテリア類の減衰は、一層顕著となると共に、バクテリア類の濾過処理が、バラストタンク内の貯留水をバクテリア類濾過膜に循環させて行うため、かかるバクテリア類の減衰は更に一層加速され、例えば2、3日で検出されなくなる。このため、バクテリア類濾過膜を備えた装置サイズを更に小さくすることができる。   Although the primary treated water stored in the ballast tank contains bacteria such as Escherichia coli, enterococci, and cholera bacteria, it is stored in the dark room, so that bacteria self-growth does not occur but rather decreases. In addition, since Escherichia coli, enterococci, cholera bacteria and the like are not originally derived from seawater, self-growth is suppressed even if left in seawater. Therefore, the attenuation of bacteria in the primary treated water stored in the ballast tank becomes more remarkable, and the filtration process of bacteria is performed by circulating the stored water in the ballast tank to the bacteria filtration membrane. The decay of such bacteria is further accelerated and is no longer detected, for example in a few days. For this reason, the apparatus size provided with the bacteria filtration membrane can be further reduced.

バクテリア類濾過膜は、孔径1μm未満の濾過膜を用いることができ、具体的には中空糸膜、平膜、管状膜等の精密濾過膜(MF)、及び限外濾過膜(UF)が挙げられる。このうち、中空糸膜が、単位体積当りの濾過面積を最も大きくすることが出来る点で好ましい。   As the bacterial filtration membrane, a filtration membrane having a pore diameter of less than 1 μm can be used. Specific examples include microfiltration membranes (MF) such as hollow fiber membranes, flat membranes and tubular membranes, and ultrafiltration membranes (UF). It is done. Among these, the hollow fiber membrane is preferable in that the filtration area per unit volume can be maximized.

中空糸膜は、中空糸を多数本並列に並べられているもので、中空構造を有し、更に該中空構造を形成する孔に連通して、膜面に該孔に連通する細孔を多数形成したものであり、外圧式と内圧式とがある。本発明において、バクテリア類濾過膜として精密濾過膜を用いる場合は、中空糸膜の細孔の孔径としては、0.01〜0.4μm、好ましくは0.01〜0.3μmである。また、限外濾過膜を用いる場合は、中空糸膜の細孔の径としては、0.002〜0.01μmである。海水中のバクテリア類の大きさは通常数ミクロン、最小のものでも、0.3〜0.5μm程度であり、従って上記細孔径の中空糸膜を仕様すれば、海水中のこれらのバクテリア類をほゞ完全に除去する事が出来る。また、膜面に付着したバクテリア類を除去して、その濾過能力を回復するために逆洗を行うが、本逆洗とは別に、濾過中に膜面の外側から、気泡でバブルさせて膜面に付着したバクテリア類を剥離除去する操作が出来る点で外圧式中空糸膜を使用することが好ましい。   The hollow fiber membrane has a large number of hollow fibers arranged in parallel, has a hollow structure, and further communicates with the holes forming the hollow structure, and has many pores communicating with the holes on the membrane surface. There are external pressure type and internal pressure type. In the present invention, when a microfiltration membrane is used as the bacterial filtration membrane, the pore diameter of the hollow fiber membrane is 0.01 to 0.4 μm, preferably 0.01 to 0.3 μm. Moreover, when using an ultrafiltration membrane, it is 0.002-0.01 micrometer as a diameter of the pore of a hollow fiber membrane. The size of bacteria in seawater is usually several microns, and the smallest is about 0.3 to 0.5 μm. Therefore, if hollow fiber membranes with the above pore diameter are specified, these bacteria in seawater are It can be removed almost completely. In addition, backwashing is performed to remove bacteria attached to the membrane surface and restore its filtration capacity. Separately from this backwashing, the membrane is bubbled with bubbles from the outside of the membrane surface during filtration. It is preferable to use an external pressure type hollow fiber membrane from the viewpoint that an operation of peeling and removing bacteria attached to the surface can be performed.

また、中空糸膜は加圧型中空糸膜装置又は浸漬型中空糸膜装置として使用される。加圧型中空糸膜装置を用いる方法は、圧力容器内に装填した加圧ポンプで海水を供給して海水中のバクテリア類を除去する方法である。浸漬型中空糸膜装置を用いる方法は、海水貯層中に浸漬された該装置の該中空糸の内側を吸引ポンプで吸引して海水中のバクテリア類を除去する方法である。   The hollow fiber membrane is used as a pressure type hollow fiber membrane device or an immersion type hollow fiber membrane device. The method using a pressurized hollow fiber membrane device is a method for removing bacteria in seawater by supplying seawater with a pressure pump loaded in a pressure vessel. The method using the submerged hollow fiber membrane device is a method of removing bacteria in the seawater by sucking the inside of the hollow fiber of the device immersed in the seawater reservoir with a suction pump.

精密濾過膜の素材としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリビニルアルコール、ポリスルホン、ポリ塩化ビニリデン、ポリフッ化ビニリデン、塩素化ポリエチレン、塩素化ポリプロピレン、ポリアクリロニトリル、酢酸セルロースなどが挙げられる。   Examples of the material for the microfiltration membrane include polyethylene, polypropylene, polyvinyl alcohol, polysulfone, polyvinylidene chloride, polyvinylidene fluoride, chlorinated polyethylene, chlorinated polypropylene, polyacrylonitrile, and cellulose acetate.

また、本発明のバクテリア類濾過処理工程においては、逆洗によりバクテリア類濾過膜を洗浄する工程を実施してもよい。バクテリア類濾過処理において、時間が経過するにつれて、膜の目詰りの原因物質となるバクテリア類などがバクテリア類濾過膜に付着して膜の入口と出口で膜差圧が上昇してくる。このため、海水の濾過を停止し、膜濾過水を洗浄水としてバクテリア類濾過膜を逆洗する。逆洗工程を行うことにより、バクテリア類濾過膜の濾過機能が回復する。そして、逆洗工程を終えると、再度バクテリア類濾過工程に移り、これを繰り返し行うことで、長時間に亘る濾過を可能にする。なお、本発明においては、前段の濾過膜によりプランクトン類及びその他の浮遊物の粗取りが行われるため、後段のバクテリア類濾過膜の目詰りが抑制される。このため、逆洗を実施する時間も短くでき、単位時間当りの処理量を増加させることが出来る。   In the bacterial filtration treatment step of the present invention, a step of washing the bacterial filtration membrane by back washing may be performed. In the bacterial filtration process, as time elapses, bacteria that cause clogging of the membrane adhere to the bacterial filtration membrane and the membrane differential pressure increases at the inlet and outlet of the membrane. For this reason, the filtration of seawater is stopped, and the bacterial filtration membrane is backwashed using the membrane filtration water as washing water. By performing the backwashing step, the filtration function of the bacterial filtration membrane is restored. When the backwashing process is completed, the process moves to the bacteria filtration process again, and this is repeated to enable filtration for a long time. In the present invention, the planktons and other floating substances are roughly removed by the preceding filtration membrane, so that clogging of the subsequent bacteria filtration membrane is suppressed. For this reason, the time for performing backwashing can be shortened, and the amount of processing per unit time can be increased.

なお、本発明のバラスト水の製造方法は、船舶の停泊中にプランクトン類濾過処理を行い、航海中に当該処理水中のバクテリア類を濾過処理するものであるが、船舶の停泊中に、海水のプランクトン類濾過処理を行い、更に該処理に続いてバクテリア類濾過処理を行い、プランクトン類及びバクテリア類が共に除去された処理水をバラストタンク内に送水する工程を行ってもよい。これにより、例えば船舶の停泊時間に余裕がある場合、先にプランクトン類濾過処理を行い、予定量のほとんどの一次処理水を得ておき、その後、余った時間を上記の直接連続処理を行えば、時間の有効利用が図れると共に、バラストタンク内の一次処理水をバクテリア類を減少させたものとすることができる。   The ballast water production method of the present invention performs plankton filtration while the ship is anchored, and filters bacteria in the treated water during the voyage. A planktons filtration process may be performed, followed by a bacteria filtration process followed by a process of sending treated water from which both planktons and bacteria have been removed to the ballast tank. Thus, for example, if there is a margin in the berthing time of the ship, planktons filtration processing is performed first, most of the primary treatment water is obtained, and then the above-mentioned direct continuous treatment is performed for the remaining time. Thus, effective use of time can be achieved, and the primary treated water in the ballast tank can be reduced in bacteria.

本発明の船舶用バラスト水製造装置は、船舶に設置されるものであって、船舶が停泊する港湾域の海水中のプランクトン類を除去する孔径2μm以上の濾過膜を備える濾過装置と、該濾過装置によって処理された海水を船舶用バラストタンク内に導入する第1導入手段と、プランクトンが除去されたバラストタンク内の海水中のバクテリア類を除去する孔径1μm未満の濾過膜を備える濾過装置と、該孔径1μm未満の濾過膜を備える濾過装置によって処理された海水を船舶用バラストタンク内に導入する第2導入手段とを有する。プランクトン類を除去する孔径2μm以上の濾過膜を備える濾過装置及びバクテリア類を除去する孔径1μm未満の濾過膜を備える濾過装置は、前述のバラスト水の製造方法におけるものと同様のものが挙げられる。   A ballast water production apparatus for a ship according to the present invention is installed in a ship, and includes a filtration apparatus having a filtration membrane having a pore diameter of 2 μm or more for removing planktons in seawater in a harbor area where the ship is anchored, and the filtration First filtration means for introducing seawater treated by the apparatus into a marine ballast tank; a filtration apparatus comprising a filtration membrane having a pore diameter of less than 1 μm for removing bacteria in seawater in the ballast tank from which plankton has been removed; And a second introduction means for introducing seawater treated by a filtration apparatus including a filtration membrane having a pore diameter of less than 1 μm into a marine ballast tank. Examples of the filtration apparatus including a filtration membrane having a pore diameter of 2 μm or more for removing planktons and the filtration apparatus having a filtration membrane having a pore diameter of less than 1 μm for removing bacteria include those similar to those in the above-described method for producing ballast water.

次に、本発明の船舶用バラスト水製造装置の一例を図1を参照して説明する。図1はそのバラスト水製造装置のフロー図である。図1中、バラスト水製造装置10は、上流側より下流側に向けて、ポンプ1、海水中のプランクトン類を除去する孔径2μm以上の濾過膜を備える濾過装置(以下、プランクトン類濾過膜装置と言う。)2、海水中のバクテリア類を除去する孔径1μm未満の濾過膜を備える濾過装置(以下、バクテリア類濾過膜装置と言う。)3及びバラストタンク4を配置してなるものである。バラストタンク4は、本例ではB〜Bの7つの室を有している。 Next, an example of the ship ballast water production apparatus of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a flowchart of the ballast water production apparatus. In FIG. 1, a ballast water production apparatus 10 has a filtration apparatus (hereinafter referred to as a plankton filtration membrane apparatus) including a pump 1 and a filtration membrane having a pore diameter of 2 μm or more for removing planktons in seawater from the upstream side toward the downstream side. 2) A filtration device (hereinafter referred to as a bacteria filtration membrane device) 3 and a ballast tank 4 provided with a filtration membrane having a pore diameter of less than 1 μm for removing bacteria in seawater. Ballast tank 4 is, in this example has seven chambers B 1 .about.B 7.

バラスト水製造装置10において、ポンプ1の吸引側には海水取水配管11が接続され、ポンプ1とプランクトン類濾過膜装置2は配管12で、プランクトン類濾過膜装置2とバクテリア類濾過膜装置3は配管13で、バクテリア類濾過膜装置3とバラストタンク4は配管14と分岐配管群18でそれぞれ接続されている。また、バラスト水製造装置10は、配管12と配管13を直接接続するプランクトン類濾過膜装置2をバイパスする配管15を有し、配管13と配管15の接続点の上流側の配管13と配管14を直接接続するバクテリア類濾過膜装置3をバイパスする配管16を有し、バラストタンク4の流出配管となる分岐配管群19と配管11は戻り配管17で接続されている。これらの配管群にはそれぞれ適宜バルブ類が配置されている。バラスト水製造装置10において、第1導入手段は、プランクトン類濾過膜装置2によって処理した海水をバラストタンク4内に導入するポンプ1、配管群及びバルブ群を言い、第2導入手段は、バラストタンク4内の一次処理水をバクテリア類濾過膜装置3によって処理した海水をバラストタンク4内に導入するポンプ1、配管群及びバルブ群を言う。   In the ballast water production apparatus 10, a seawater intake pipe 11 is connected to the suction side of the pump 1, the pump 1 and the plankton filtration membrane apparatus 2 are the pipe 12, and the plankton filtration membrane apparatus 2 and the bacteria filtration membrane apparatus 3 are In the pipe 13, the bacteria filtration membrane device 3 and the ballast tank 4 are connected by a pipe 14 and a branch pipe group 18, respectively. The ballast water production apparatus 10 includes a pipe 15 that bypasses the plankton filtration membrane apparatus 2 that directly connects the pipe 12 and the pipe 13, and the pipe 13 and the pipe 14 on the upstream side of the connection point between the pipe 13 and the pipe 15. The piping 11 bypassing the bacterial filtration membrane device 3 is directly connected, and the branch piping group 19 serving as the outflow piping of the ballast tank 4 and the piping 11 are connected by a return piping 17. Valves are appropriately arranged in each of these piping groups. In the ballast water production apparatus 10, the first introduction means refers to the pump 1, the pipe group, and the valve group that introduce seawater treated by the plankton filtration membrane apparatus 2 into the ballast tank 4, and the second introduction means includes the ballast tank. The pump 1, the piping group, and the valve group which introduce | transduce the seawater which processed the primary treated water in 4 by the bacteria filtration membrane apparatus 3 in the ballast tank 4 are said.

バラスト水製造装置10を用いてバラスト水を製造するには、先ず船舶が停泊する港湾域の海水をポンプ1により汲み上げ、プランクトン濾過装置2内に通す。この時、バルブ21、23は開、バルブ22、24は閉とする。次に、プランクトン類濾過装置2で海水中のプランクトン類が除去された一次処理水は、バラストタンク仕切り槽Bに供給される。この時、バルブ26、31は開、バルブ25、バルブ32〜37、バルブ41〜47は閉とする。バラストタンク仕切り槽Bが満杯になると、バルブ31を閉、バルブ32を開として、プランクトン除去後の海水をバラストタンク仕切り槽Bに供給し、この操作をB、B・・と逐次行い、バラストタンク仕切り槽BからBを全て、プランクトン類除去後の一次処理水で満たす。上記のプランクトン類濾過工程は船舶が積荷を降ろす停泊中に行われる。 In order to produce ballast water using the ballast water production apparatus 10, first, seawater in the harbor area where the ship is anchored is pumped by the pump 1 and passed through the plankton filtration apparatus 2. At this time, the valves 21 and 23 are opened, and the valves 22 and 24 are closed. Next, the primary treated water plankton in sea water with plankton filtering device 2 has been removed is supplied to the ballast tank partition tank B 1. At this time, the valves 26 and 31 are opened, and the valves 25, 32 to 37, and valves 41 to 47 are closed. When ballast tanks partition tank B 1 is full, the valve 31 closed, as the valve 32 opens, the seawater after plankton removal fed to the ballast tank partition tank B 2, sequentially the operation and B 3, B 4 · · performed, all B 7 from the ballast tank partition tank B 1, filled with primary treatment water after plankton removal. The plankton filtration process is performed while the ship is unloading the cargo.

次いで、船舶が航海中に、バラストタンク仕切り槽B内の一次処理水をバクテリア類濾過装置3を通してバクテリア類の除去操作を行い、その濾過水をバラストタンク仕切り槽B内に送液し、これを循環する膜濾過処理を行う。このバクテリア類濾過工程においては、バルブ41、22、24、31を開、バルブ21、23、25を閉とする。このバクテリア類濾過工程においても、仕切り槽Bの処理が終わった後、この操作をB、B・・と逐次行い、バラストタンク仕切り槽BからBの全てをバクテリア類が除去された海水で満たす。バクテリア類濾過工程は、船舶の長い航海中に行えばよいこと、また循環処理による膜濾過を行えばよいこと、更に一次処理水中のバクテリア類の減衰があること等から、処理能力が小さな濾過膜装置で足りる。このため、設置スペースが制約される船舶上の設置に好適である。また、バラスト水製造装置全体のサイズも小さくでき、設備コストを低減することができる。なお、上記実施の形態例におけるバラスト水の製造方法は、仕切り槽BからBを逐次利用する方法であるが、これに限定されず、バルブ31〜37を同時に開として、一度に全ての仕切り槽に処理水を供給する方法であってもよい。 Then, during the ship voyage, the primary treated water ballast tanks partition tank B 1 performs removal operations bacteria such through bacteria such filtration device 3, and feeding the filtered water into the ballast tank partition tank B 1, The membrane filtration process which circulates this is performed. In this bacteria filtration step, the valves 41, 22, 24, 31 are opened and the valves 21, 23, 25 are closed. Also in this bacteria filtration step, after the treatment of the partition tank B 1 is completed, this operation is sequentially performed as B 2 , B 3 ..., And the bacteria are removed from all of the ballast tank partition tanks B 1 to B 7. Fill with fresh seawater. Bacterial filtration process can be performed during long voyages of the ship, membrane filtration by circulation treatment should be performed, and bacteria in the primary treatment water may be attenuated. Equipment is enough. For this reason, it is suitable for the installation on the ship where installation space is restricted. Moreover, the size of the entire ballast water production apparatus can be reduced, and the equipment cost can be reduced. The manufacturing method of ballast water according the above example embodiments is a method for sequentially utilizing B 7 from the partition tank B 1, it is not limited to this, as to open the valve 31 to 37 at the same time, all at once A method of supplying treated water to the partition tank may be used.

なお、船舶が停泊中、プランクトン類濾過工程を行うが、プランクトン類濾過工程の前後、好ましくはプランクトン類濾過工程後、プランクトン類濾過装置2を通った一次処理水をバラストタンク4に送ることなく、そのままバクテリア類濾過装置3に通し、その濾過水をバラストタンク4に送る連続処理工程を実施してもよい。仕切り槽Bにバラスト水を供給する場合を例に採ると、例えばプランクトン類濾過工程により仕切り槽Bに一次処理水のほとんどを供給した後、バルブ26を閉、バルブ25を開とし、プランクトン類濾過工程及びこれに引き続きバクテリア類濾過工程を連続して実施する。これにより、船舶の停泊に時間的余裕がある場合、時間の有効利用が図れる。 In addition, while the vessel is anchored, the plankton filtration process is performed. Before and after the plankton filtration process, preferably after the plankton filtration process, the primary treated water that has passed through the plankton filtration apparatus 2 is not sent to the ballast tank 4, You may implement the continuous process process which sends the filtered water to the ballast tank 4 as it is through the bacteria filtration apparatus 3 as it is. Taking a case of supplying the ballast water to the partition tank B 1 as an example, for example, by supplying most of the primary treated water partition tank B 1 by plankton filtration process, the valve 26 closed, and the valve 25 opened, plankton Filtration step and subsequent bacteria filtration step are continuously performed. Thereby, when there is a time allowance for berthing of a ship, time can be used effectively.

本発明で設置の対象となる船舶としては、特に限定されないが、例えば原油タンカー、鉱石運搬船、自動車運搬船、バルクキャリアー等が挙げられる。   Although it does not specifically limit as a ship used as the object of installation by this invention, For example, a crude oil tanker, an ore carrier ship, an automobile carrier ship, a bulk carrier etc. are mentioned.

次に、実施例を挙げて本発明を更に具体的に説明するが、これは、単に例示であって、本発明を制限するものではない。   EXAMPLES Next, although an Example is given and this invention is demonstrated further more concretely, this is only an illustration and does not restrict | limit this invention.

船舶が停泊する国内のA港湾域の海水(以下「原海水」と言う。)を図2のバラスト水製造装置を用いて下記の運転条件で処理した。原海水及び所定時間処置後のバラスト水貯留槽の水(膜ろ過水)の大腸菌群数を下記測定方法により測定した。その結果、大腸菌群数は100個/100mlであった。この大腸菌群数は国際海事機構(IMO)のバラスト水処理基準を満足するものであった。なお、原海水は海面から3mの深さから採取したものであり、その濁度は2度、総プランクトン数は5000個/100ml以上、大腸菌群数は1500個/100mlであった。   Seawater (hereinafter referred to as “raw seawater”) in port A in Japan where the ship is anchored was treated under the following operating conditions using the ballast water production apparatus of FIG. The number of coliforms in the raw seawater and the water (membrane filtered water) in the ballast water storage tank after the predetermined time treatment was measured by the following measuring method. As a result, the number of coliforms was 100/100 ml. This number of coliforms satisfied the International Maritime Organization (IMO) ballast water treatment standards. The raw seawater was collected from a depth of 3 m from the sea surface. Its turbidity was 2 degrees, the total plankton number was 5000/100 ml or more, and the number of coliforms was 1500/100 ml.

(バラスト水製造装置)
図2に示す装置を用いた。バラスト水製造装置20は、図1のバラスト水製造装置10において、仕切り槽B〜Bで構成されるバラストタンク4に代えて、1つのバラスト水貯留槽4aとした模擬実験装置である。
(Ballast water production equipment)
The apparatus shown in FIG. 2 was used. The ballast water production apparatus 20 is a simulation experiment apparatus in which the ballast water production apparatus 10 in FIG. 1 is replaced with the ballast tank 4 constituted by the partition tanks B 1 to B 7 , and a single ballast water storage tank 4 a is used.

(プランクトン類濾過膜装置)
分画孔径3μm(公称)のステンレス製で、直径1.4cm、長さ20cm、有効膜面積85cmの金属フィルター(「富士メタルファイバーフィルタ」;富士フィルター工業社製)を1本使用した。
(Plankton filtration membrane device)
One metal filter ("Fuji Metal Fiber Filter"; manufactured by Fuji Filter Industry Co., Ltd.) made of stainless steel having a fractional pore diameter of 3 μm (nominal) and having a diameter of 1.4 cm, a length of 20 cm, and an effective membrane area of 85 cm 2 was used.

(バクテリア類濾過膜装置)
0.1μmのポリエチレン製で外径0.51mmの中空糸を束ねた、外径5cm、長さ44cm、有効膜面積0.2mの中空糸エレメント(「ステラポア」;三菱レイヨン社製)を使用した。
(Bacteria filtration membrane device)
A hollow fiber element ("Sterapore"; manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd.) having an outer diameter of 5 cm, a length of 44 cm, and an effective membrane area of 0.2 m 2 made of 0.1 μm polyethylene and bundled with hollow fibers having an outer diameter of 0.51 mm is used. did.

(運転方法)
プランクトン類濾過工程;図2のバラスト水製造装置20において、バルブ21、23、26は開、バルブ22、24、25は閉とした。次に、ポンプ1により原海水をプランクトン類濾過膜装置2に0.6m/日の処理流速で6時間通水し、バクテリア類濾過膜装置3をバイパスし、処理水をバラスト水貯留槽4aに送水した。
(how to drive)
Plankton filtration step: In the ballast water production apparatus 20 of FIG. 2, the valves 21, 23, and 26 were opened, and the valves 22, 24, and 25 were closed. Next, the raw sea water is passed through the plankton filtration membrane device 2 by the pump 1 at a treatment flow rate of 0.6 m 3 / day for 6 hours, the bacteria filtration membrane device 3 is bypassed, and the treated water is stored in the ballast water storage tank 4a. Water was sent to

バクテリア類濾過工程;図2のバラスト水製造装置20において、バルブ22、24は開、バルブ21、23、25、26は閉とした。次に、バラスト水貯留槽4aからバクテリア類濾過水を抜き出し、ポンプ1を通してプランクトン類濾過膜装置2をバイパスし、直接バクテリア類濾過膜装置3に通水し、これを繰り返して循環処理した。この循環処理を36時間連続して行った。   Bacteria filtration step: In the ballast water production apparatus 20 of FIG. 2, the valves 22 and 24 were opened and the valves 21, 23, 25 and 26 were closed. Next, the bacterial filtrate was extracted from the ballast water storage tank 4a, bypassed the plankton filtration membrane device 2 through the pump 1, and directly passed through the bacterial filtration membrane device 3, which was repeatedly circulated. This circulation treatment was carried out continuously for 36 hours.

(大腸菌群の測定方法)
「JISK0350−20−10用水・排水中の大腸菌群試験方法」に準じ、コロニー数を測定した。
(Method of measuring coliform bacteria)
The number of colonies was measured according to “Test method for coliform bacteria in JISK0350-20-10 water / drainage”.

参考例1
図2のバラスト水製造装置20において、バルブ21、23、25は開、バルブ22、24、26は閉とした。すなわち、参考例1は、原海水をプランクトン類濾過膜装置2及びバクテリア類濾過膜装置3の順で連続通水処理するものである。なお、プランクトン類濾過膜装置2及びバクテリア類濾過膜装置3は下記仕様のものを用いた。その結果、大腸菌群数は10個/100mlであった。この大腸菌群数は国際海事機構(IMO)のバラスト水処理基準を満足するものであった。
Reference example 1
In the ballast water production apparatus 20 of FIG. 2, the valves 21, 23, and 25 are open, and the valves 22, 24, and 26 are closed. That is, in Reference Example 1, raw seawater is subjected to continuous water passing treatment in the order of plankton filter membrane device 2 and bacteria filter membrane device 3. The plankton filter membrane device 2 and the bacteria filter membrane device 3 were of the following specifications. As a result, the number of coliforms was 10/100 ml. This number of coliforms satisfied the International Maritime Organization (IMO) ballast water treatment standards.

(プランクトン類濾過膜装置)
分画孔径3μm(公称)のステンレス製で、直径1.4cm、長さ20cm、有効膜面積85cmの金属フィルター(「富士メタルファイバーフィルタ」;富士フィルター工業社製)を2本使用した。
(Plankton filtration membrane device)
Two metal filters ("Fuji Metal Fiber Filter"; manufactured by Fuji Filter Industrial Co., Ltd.) made of stainless steel having a fractional pore diameter of 3 μm (nominal) and having a diameter of 1.4 cm, a length of 20 cm, and an effective membrane area of 85 cm 2 were used.

(バクテリア類濾過膜装置)
0.1μmのポリエチレン製で外径0.51mmの中空糸を束ねた、外径5cm、長さ44cm、有効膜面積0.4mの中空糸エレメント(「ステラポア」;三菱レイヨン社製)を使用した。
(Bacteria filtration membrane device)
A hollow fiber element ("Sterapore"; manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd.) having an outer diameter of 5 cm, a length of 44 cm, and an effective membrane area of 0.4 m 2 made of 0.1 μm polyethylene and bundled with hollow fibers having an outer diameter of 0.51 mm is used. did.

(運転方法)
原海水を、プランクトン類濾過膜装置2及びバクテリア類濾過膜装置3の順で、1.2m/日の処理流速で連続通水処理を3時間行った。
(how to drive)
The raw seawater was subjected to continuous water passing treatment for 3 hours at a treatment flow rate of 1.2 m 3 / day in the order of plankton filtration membrane device 2 and bacterial filtration membrane device 3.

実施例1によれば、船舶が停泊する港湾域の海水中のプランクトン類及び細菌類を共に死滅させる方法以外の方法で効率的に除去したバラスト水を製造することができる。また、実施例1及び参考例1を比較対比すると、バクテリア類濾過膜である中空糸膜の有効膜面積が、実施例1は0.2mであるのに対し、参考例1は0.4mであり、実施例1は参考例1と比較して、使用する中空糸膜面積を1/2とすることができ、装置の小型化が図れた。 According to Example 1, the ballast water which removed efficiently by methods other than the method of killing together planktons and bacteria in the seawater of the harbor area where a ship anchors can be manufactured. Further, when Example 1 and Reference Example 1 are compared and compared, the effective membrane area of the hollow fiber membrane which is a bacterial filtration membrane is 0.2 m 2 in Example 1, whereas 0.4 m in Reference Example 1 In Example 1, compared to Reference Example 1, the area of the hollow fiber membrane used could be halved, and the apparatus could be downsized.

本発明の船舶用バラスト水製造装置の一例のフロー図である。It is a flowchart of an example of the ballast water manufacturing apparatus for ships of this invention. 実施例1で用いた船舶用バラスト水製造装置のフロー図である。It is a flowchart of the ballast water manufacturing apparatus for ships used in Example 1.

符号の説明Explanation of symbols

1 ポンプ
2 プランクトン類濾過膜装置
3 バクテリア類濾過膜装置
4 バラストタンク
4a バラスト水貯留槽
10、20 バラスト水製造装置
11〜17 配管
18、19 分岐配管群
21〜26、31〜37、41〜47 バルブ
〜B仕切り槽
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Pump 2 Plankton filter membrane apparatus 3 Bacteria filter membrane apparatus 4 Ballast tank 4a Ballast water storage tank 10, 20 Ballast water production apparatus 11-17 Piping 18, 19 Branch piping group 21-26, 31-37, 41-47 valve B 1 .about.B 7 partition tank

Claims (10)

船舶が停泊する港湾域の海水中のプランクトン類を、プランクトン類濾過膜で除去した一次処理水をバラストタンク内に貯留した後、航海中に、貯留した一次処理水中のバクテリア類を、バクテリア類濾過膜で除去した二次処理水をバラスト水として該バラストタンク内に貯留することを特徴とする船舶用バラスト水の製造方法。   After storing the primary treated water from the plankton in the seawater in the harbor area where the ship is anchored with a plankton filtration membrane in the ballast tank, the bacteria in the stored primary treated water are filtered during the voyage. A method for producing marine ballast water, wherein the secondary treated water removed by the membrane is stored in the ballast tank as ballast water. 前記バクテリア類濾過膜を使用した濾過処理は、バラストタンク内の貯留水をバクテリア類濾過膜に循環させて行う処理であることを特徴とする請求項1記載の船舶用バラスト水の製造方法。   The method for producing marine ballast water according to claim 1, wherein the filtration treatment using the bacteria filtration membrane is a treatment performed by circulating the stored water in the ballast tank to the bacteria filtration membrane. 前記プランクトン類濾過膜が、孔径2μm以上の金属膜であることを特徴とする請求項1又は2記載の船舶用バラスト水の製造方法。   The method for producing marine ballast water according to claim 1 or 2, wherein the plankton filtration membrane is a metal membrane having a pore diameter of 2 µm or more. 前記バクテリア類濾過膜が、中空糸膜であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の船舶用バラスト水の製造方法。   The method for producing marine ballast water according to any one of claims 1 to 3, wherein the bacterial filtration membrane is a hollow fiber membrane. 逆洗により該バクテリア類濾過膜を洗浄する逆洗工程を有することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の船舶用バラスト水の製造方法。   The method for producing marine ballast water according to any one of claims 1 to 4, further comprising a backwashing step of washing the bacteria filtration membrane by backwashing. 船舶が停泊する港湾域の海水中のプランクトン類を除去する孔径2μm以上の濾過膜を備える濾過装置と、該濾過装置によって処理された海水を船舶用バラストタンク内に導入する第1導入手段と、プランクトン類が除去されたバラストタンク内の海水中のバクテリア類を除去する孔径1μm未満の濾過膜を備える濾過装置と、該孔径1μm未満の濾過膜を備える濾過装置によって処理された海水を船舶用バラストタンク内に導入する第2導入手段とを有することを特徴とする船舶用バラスト水製造装置。   A filtration device including a filtration membrane having a pore diameter of 2 μm or more for removing planktons in seawater in a harbor area where a ship is anchored; and first introduction means for introducing seawater treated by the filtration device into a ballast tank for ships; Ballasts for marine vessels treated with a filtration device having a filtration membrane having a pore diameter of less than 1 μm for removing bacteria in seawater in the ballast tank from which planktons have been removed, and a filtration device having a filtration membrane having a pore diameter of less than 1 μm A ship ballast water production apparatus comprising: a second introduction means for introducing the tank into the tank. 前段の孔径2μm以上の濾過膜を備える濾過装置と、後段の孔径1μm未満の濾過膜を備える濾過装置を配管接続して、該後段の孔径1μm未満の濾過膜を備える濾過装置により、該前段の孔径2μm以上の濾過膜を備える濾過装置の処理水を処理することを特徴とする請求項6記載の船舶用バラスト水製造装置。   By connecting a filtration apparatus having a filtration membrane having a pore diameter of 2 μm or more in the front stage and a filtration apparatus having a filtration membrane having a pore diameter of less than 1 μm in the subsequent stage, and by using a filtration apparatus having a filtration membrane having a pore diameter of less than 1 μm in the latter stage, The apparatus for producing ballast water for a ship according to claim 6, wherein treated water of a filtration device including a filtration membrane having a pore diameter of 2 μm or more is treated. 前記孔径2μm以上の濾過膜が、金属濾過膜であることを特徴とする請求項6又は7記載の船舶用バラスト水の製造装置。   The apparatus for producing marine ballast water according to claim 6 or 7, wherein the filtration membrane having a pore diameter of 2 µm or more is a metal filtration membrane. 前記孔径1μm未満の濾過膜が、中空糸膜であることを特徴とする請求項6〜8のいずれか1項記載の船舶用バラスト水の製造装置。   The apparatus for producing ballast water for ships according to any one of claims 6 to 8, wherein the filtration membrane having a pore diameter of less than 1 µm is a hollow fiber membrane. 逆洗により孔径1μm未満の濾過膜を洗浄する逆洗手段を更に有することを特徴とする請求項6〜9のいずれか1項記載の船舶用バラスト水の製造装置。   The apparatus for producing marine ballast water according to any one of claims 6 to 9, further comprising backwashing means for washing a filtration membrane having a pore diameter of less than 1 µm by backwashing.
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